A földi állatvilág történetének első 280 millió évében a tenger mélyét olyan élőlények uralták, mint a pörgekarúak és a tengeri liliomok. A perm időszak végén azonban óriási vulkánkitörések sorozata hatalmas mennyiségű üvegházhatású gázt juttatott a légkörbe. Az ennek nyomán fellépő globális felmelegedés olyan pusztító hullámot indított el, amely végleg lezárta a perm kort; az eseményt bolygónk történetének legnagyobb tömeges kihalásaként tartjuk számon.

A Stanford Egyetem kutatói szoros összefüggést mutattak ki a tengeri élőlénycsoportok drasztikus pusztulása, valamint a vizek magas hőmérséklete és alacsony oxigénszintje között. A nagy kihalást megelőzően a tengerfeneket még rendkívül változatos állatvilág népesítette be: egyes csoportjaik mind a mai napig fennmaradtak, míg másokat már kizárólag a fosszíliákból ismerhetünk.

José Andrés Márquez földtudós és kutatócsoportja arra kereste a választ, hogy vajon mi különböztette meg a túlélő fajokat a végleg eltűnt élőlényektől. 

Eredményeik alapján jóval nagyobb arányban pusztultak ki azok a fajok, amelyek érzékenyebben reagáltak a vizek felmelegedésére, illetve az oxigénszint csökkenésére.

A vizsgálatok során a kutatók összesen 38 faj tűrőképességét vetették össze, modellezve a perm–triász kihalás idején uralkodó meleg, oxigénhiányos viszonyokat. A vizsgált fajok közül kilenc a paleozoikumi, 29 pedig az úgynevezett modern faunához tartozott. Míg bizonyos fajok esetében célzott kísérletekkel gyűjtöttek új adatokat, másoknál a korábbi kutatások eredményeire támaszkodtak.

Az adatokból kiderült, hogy a paleozoikumi fauna képviselői jellemzően sokkal érzékenyebbek voltak mind a hőmérséklet-változásra, mind az oxigénhiányra. Ezzel szemben a modern faunához sorolt állatok – például a puhatestűek, a halak, valamint a tengeri csillagok és sünök – jóval ellenállóbbnak bizonyultak.

A paleozoikumi állatokat már önmagában a lassú anyagcseréjük is rendkívül sebezhetővé tette. A tengerek hőmérsékletének emelkedésével a csökkenő oxigénkészlet egyre gyorsabb ütemben korlátozta az aerob anyagcseréjüket. Sőt, az oxigénhiány valószínűleg ezen élőlények földrajzi elterjedését is drasztikusan beszűkítette.

Bár nyugalmi állapotban ezek az állatok még viszonylag jól tolerálták az alacsony oxigénszintet, amint aktívvá váltak, a vélt előny azonnal semmivé foszlott.

Mivel a kutatás fókuszában kizárólag a hőmérséklet és az oxigénszint állt, a szerzők nem zárják ki annak lehetőségét, hogy más drasztikus környezeti változások is hozzájárultak a kihalási hullámhoz – ilyen kiegészítő tényező lehetett többek között az óceánok savasodása is.

Erik Sperling, a Stanford Egyetem földtudósa arra figyelmeztet, hogy a legborúlátóbb klímamodellek a perm–triász átmenet idején tapasztaltakhoz mérhető, drasztikus felmelegedést vetítenek előre. A kutató ugyanakkor hangsúlyozta: 

a jelenleg zajló folyamatokon még mindig módunkban áll változtatni.

Míg a nagy kihalás idején a hőmérséklet több ezer év leforgása alatt emelkedett 8–12 Celsius-fokkal, a mai prognózisok szerint 2100-ra 1,5–4 Celsius-fokos globális átlaghőmérséklet-növekedés várható az iparosodás előtti szinthez képest. Ráadásul a mostani, rohamléptékű változás mindössze néhány évszázadnyi emberi kibocsátás egyenes következménye.

A legfontosabb – és egyben leginkább sorsdöntő – különbség a múlt és a jelen között az, hogy a mostani szén-dioxid-kibocsátásért egyértelműen az emberi tevékenység felelős. Míg egy vulkán kitörését képtelenség megakadályozni, a fosszilis tüzelőanyagok elégetésének gátat szabhatunk.

A perm időszak végének óceánjai a kihalási hullámot megelőzően viszonylag hűvösek és oxigénben gazdagok voltak, ám mindent megváltoztatott a Föld rendszerébe kerülő hatalmas mennyiségű szén-dioxid. Az akkori óceánok drasztikus felmelegedése és a tengeri élővilág erre adott reakciója fontos támpontot jelenthet a ma zajló klímaváltozás várható következményeinek megértéséhez.

• A kutatás eredményeit a rangos Proceedings of the National Academy of Sciences című tudományos folyóiratban publikálták.